Вопросы для самопроверки

1. Верно ли, что увеличение критического радиуса парового пузырька способствует увеличению коэффициента теплоотдачи?

2. Верно ли, что для пузырькового режима кипения максимальные температурные напоры (Т_с - Т_n) ниже, чем для пленочного режима?

3. Верно ли, что с увеличением теплопроводности кипящей жидкости коэффициент теплоотдачи увеличивается, а с увеличением вязкости уменьшается?

4. Согласны ли Вы с утверждением, что в промышленных теплообменниках с кипением теплоносителя режим кипения пленочный?

5. Одинаковы ли процессы перехода от пузырькового к пленочному режиму кипения в случаях регулируемой температуры стенки и регулируемой плотности теплового потока?

6. Можно ли приведенную скорость парообразования выражать в метрах в секунду (м/с)?

2.27. Конвективный тепло- и массообмен

Основные положения теории массообмена. Термо- и бародиффузия. Закон Фика. Коэффициент диффузии, факторы, влияющие на коэффициент диффузии. Конвективный массообмен как совокупность молярного и молекулярного переноса вещества. Плотность потока массы в процессе конвективного массообмена. Диффузионный пограничный слой. Система дифференциальных уравнений диффузионного пограничного слоя. Граничные условия на поверхности раздела фаз. Коэффициент массоотдачи. Применение методов подобия и размерностей к процессам массообмена. Диффузионное число Нуссельта, диффузионное число Прандтля. Аналогия процессов тепло- и массообмена. Перенос загрязняющих примесей в атмосфере. Значение охраны окружающей среды в современных условиях.[4].

Методические указания

Процесс диффузии сопровождается двумя явлениями - переносом массы и переносом энергии. Различают диффузию в газообразных, жидких и твердых телах, в двухкомпонентных (бинарных) средах и многокомпонентных средах, массоотдачу через полупроницаемую и полностью проницаемую поверхности, концентрационную диффузию, термо- и бародиффузию. При этом на диффузионный перенос массы часто накладывается также конвективный перенос.

При изучении темы следует отметить формальную аналогию процессов теплопроводности, конвекции и концентрационной диффузии; подобие законов Фурье, Ньютона и Фика, уравнений энергии, движения и массообмена, подобие полей температуры, скорости и концентрации в пограничном слое, подобие явлений теплоотдачи, трения и массоотдачи.

Необходимо обратить внимание и на особенности диффузионных процессов: появление диффузионного термоэффекта, разнообразие выражений и даже единиц для коэффициентов молекулярной диффузии D и D_p, а также коэффициентов массоотдачи β и β_Р.

Вопросы для самопроверки

1. Одинаковы ли единицы измерения коэффициента молекулярной диффузии и кинематического коэффициента вязкости?

2. Одинаковы ли единицы измерения коэффициента теплоотдачи а и коэффициента массоотдачи β?

3. Содержится ли коэффициент теплоотдачи α в диффузионном числе Нуссельта?

4. Содержится ли коэффициент теплопроводности в диффузионном числе Нуссельта?

5. Может ли процесс испарения в парогазовую смесь усилить теплообмен между жидкостью и парогазовой смесью?

6. Может ли процесс испарения в парогазовую смесь увеличить коэффициент конвективной теплоотдачи над поверхностью жидкости?